Файл: Прокопюк С.Г. Промышленные установки каталитического крекинга.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2024
Просмотров: 155
Скачиваний: 0
нии |
начинает |
разлагаться не только сырье, но и бензин |
со |
скоростью, |
большей, чем скорость его образования. |
В результате выход бензина снижается, а выход кокса возрастает. Количество образующихся бутан-бутилено- вой и пентан-амиленовой фракций при углублении кре кинга также проходит через максимум. Выход кокса и газа (Ci—Сз) увеличивается помере углубления кон версии сырья.
Ниже приводятся данные о влиянии жесткости кре кинга на выход бензина и кокса:
Молекулярнын |
Отношение |
бензин : кокс |
вес сырья |
при низкой жесткости |
при высокой жесткости |
|
крекинга |
крекинга |
300 |
18,8 |
12,0 |
500 |
25,4 |
10,7 |
700 |
37,0 |
4,6 |
При низкой жесткости отношение выходов бензина и кокса с возрастанием молекулярного веса сырья не уклонно увеличивается. При высокой жесткости наблю дается обратная зависимость. Кокс, образовавшийся из тяжелого сырья, будет подавлять превращение осталь ного сырья. Поэтому крекинг сырья широкого фракцион ного состава целесообразно осуществлять при низкой жесткости процесса.
На промышленных установках каталитического кре кинга можно перерабатывать любые дистиллятные фракции прямой перегонки нефти и термических про цессов (термический крекинг, легкий крекинг, коксова ние и др.). Сырьем каталитического крекинга, получае мым при перегонке высокосернистых нефтей, являются
вакуумный газойль |
(300—500 °С) и дизельное |
топливо |
|
(180—360 °С). Качество этих |
видов сырья, |
а также |
|
сырья, получаемого |
при легком |
крекинге (газойль тер |
|
мического крекинга), приводится в табл. 4. |
|
Чаще всего на промышленных установках каталити ческого крекинга перерабатывают вакуумный газойль.
Поскольку в состав сырья кроме углеводородов раз личных классов входят сернистые, азотистые, металлоорганические и кислородные соединения, представляет интерес установить влияние этих неуглеводородных ком понентов на результаты процесса.
Сернистые соединения. Сернистые соединения незна чительно влияют на активность синтетических катали-
47
заторов крекинга. Дезактивация сернистыми соедине ниями природных катализаторов связана с присутствием в них железа. Если его удалить, то устойчивость при родных катализаторов будет такая же, как и у синтети ческих.
Т а б л и ц а 4. Качество некоторых видов сырья каталитического крекинга
|
Показателоказатели |
Вакуумный |
Дизельное |
Газойль |
|
|
газойль |
топливо |
термического |
||
|
|
|
|
|
крекинга |
Плотность pj° |
0,909 |
0,844 |
0,850 |
||
Фракционный |
состав |
|
|
|
|
н. к., °С |
|
22! |
185 |
195 |
|
к. к., °С |
|
464 |
|
360 |
|
до 360 °С |
выкипает, % |
— |
96 |
100 |
|
Содержание |
|
|
|
|
|
серы, |
вес. % |
3,0 |
1,9 |
2,0 |
|
смол |
сернокислотных, |
13 |
9,0 |
14 |
|
объемн. % |
|
|
|
||
Азотистые соединения. |
В нефти и ее дистиллятах со |
||||
держатся |
азотистые соединения основного |
характера, |
нейтральные и кислотного характера. Наибольшее от рицательное влияние на активность катализатора ока зывают азотистые соединения основного характера (азотистые основания). Однако в процессе каталитиче ского крекинга азотистые соединения кислотного и ней трального характера также могут образовывать азоти стые основания. Поэтому суммарное влияние всех азо тистых соединений на процесс каталитического крекинга представляет практический интерес.
Было установлено, что при добавлении к сырью (ва куумному газойлю) азотистых оснований выход бензи на значительно снижается. Влияние содержания в ва
куумном газойле |
азотистых |
оснований на выход и ка |
||||||
чество |
продуктов |
каталитического |
крекинга |
показано |
||||
в табл. 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При увеличении количества |
азотистых оснований от |
|||||||
ношение бензин : газ изменяется |
незначительно, что сви |
|||||||
детельствует о сохранении |
селективности |
катализатора |
||||||
при снижении его активности почти |
вдвое; |
выход кокса |
||||||
на сырье примерно одинаков. |
|
|
|
|
|
|||
В |
результате |
отравления |
катализатора |
азотистыми |
||||
основаниями ухудшается |
качество |
продуктов |
крекинга |
48
(например, в бензинах увеличивается содержание не предельных углеводородов). Это обусловлено нейтра лизацией кислотных центров алюмосиликатного катали затора азотистыми основаниями, вызывающей снижение его активности. Отсюда ясно, насколько важно конт ролировать содержание азотистых соединений в сырье каталитического крекинга и принимать меры для их удаления.
Та б л и ц а 5. Влияние содержания в вакуумном газойле азотистых оснований на выход и качество продуктов каталитического крекинга
Количество добавленных азотистых оснований, вес %
|
|
Показатели |
|
трижды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отработан |
|
0,5 |
2 |
7,8 |
|
|
|
|
|
ных |
0,0 |
|||
|
|
|
|
|
25%-ной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h 2 s o 4 |
|
|
|
|
Общее содержание азота, вес. % |
0,070 |
0,1.00 |
0,117 |
0,167 |
0,363 |
||||
Выход продукта, вес. % на сырье |
22,6 |
21,3 |
19,3 |
15,9 |
11,9 |
||||
бензин до 200 °С |
|
||||||||
легкий |
|
каталитический |
га |
32,6 |
30,6 |
— |
28,4 |
25,8 |
|
зойль |
(200—350 °С) |
|
|
|
|
|
|
||
остаток |
> 3 5 0 ° С |
|
27,7 |
28,0 |
38,0 |
43,0 |
52,1 |
||
газ |
|
|
|
|
11,9 |
12,7 |
10,0 |
8,1 |
6,4 |
кокс |
|
|
|
|
3,5 |
3,3 |
3,3 |
3,4 |
3,4 |
Характеристика фракций до 200 °С |
|
|
— |
|
|
||||
плотность |
pl° |
|
0,7569 |
0,7555 |
0,7608 0,7680 |
||||
содержание сульфирующихся, |
46,4 |
47,9 |
— |
47,9 |
51,9 |
||||
вес. % |
|
|
|
|
— |
|
|
||
йодное |
|
число, г 12 на 100 г |
81,5 |
81,6 |
101,8 |
106,8 |
|||
отношение |
бензин:газ |
|
1,90 |
1,70 |
1,93 |
1,96 |
1,86 |
||
отношение |
выхода бензина к |
0,59 |
0,57 |
0,59 |
0,58 |
0,55 |
|||
глубине |
разложения |
|
|
|
— |
|
|
||
сумма |
светлых нефтепродук |
55,2 |
5J.9 |
44,3 |
37,7 |
||||
тов, |
вес. % |
|
|
|
|
|
|
||
Металлоорганические |
соединения. В присутствии ме |
||||||||
таллов, |
содержащихся |
в |
сырье |
каталитического |
кре |
кинга в виде сложных комплексов с высокомолекуляр ными углеводородными соединениями, работоспособность катализатора крекинга резко ухудшается. Влияние при
месей металлов на активность катализатора |
показана |
на рис. 10. Из рисунка видно, что увеличение |
содержа |
ния металлов на катализаторе приводит к значительно
му снижению его активности. Количество |
металлов, на- |
4-2366 |
49 |
капливающихся на циркулирующем катализаторе при переработке тяжелого сырья, можно определить (с уче том условий работы установки и механизма расхода ка тализатора) при помощи уравнения, связывающего кон центрацию металлов на циркулирующем катализаторе
оо,г о,ч- о,б о,8 /,о
Содержание металлов, Sec. % на катализатор
Рис. 10. Влияние примесей металлов на актив ность катализатора.
с их содержанием в сырье и длительностью работы ка тализатора:
<7К (ai + а,т) \
где |
Ср, |
С0 и Сс—концентрация |
металлов |
соответственно |
в циркули |
||||
рующем, в свежем катализаторе |
и в сырье; т — длительность |
рабо |
|||||||
ты |
катализатора; |
qc |
— количество |
сырья, |
поступающего |
на |
катали |
||
затор |
в единицу |
времени; qK — количество потерянного |
катализато |
||||||
ра; |
G K — количество |
катализатора |
на |
установке; ai,a2 — потери |
катализатора в результате разрушения и истирания, доли от общей величины потерь; то — коэффициент, отражающий неравномерность
отложения металлов по сечению частиц катализатора.
Потери щ и ct2 определяют по результатам анализа пыли и крошки катализатора. Коэффициент т можно определить по литературным данным.
При переработке на установке типа 43-102 арланского вакуумного газойля с помощью данного уравне ния было 'установлено, что концентрация металлов на
50